JP7311461B2 - Collaborative device, method and program - Google Patents
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Description
本発明は、複数のVPSサーバが存在する場合に、効率的なサーバ選択を可能とする連携装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a cooperation device, method, and program that enable efficient server selection when a plurality of VPS servers exist.
ユーザに地図情報等を提供する様々な技術が存在する。 Various techniques exist for providing map information and the like to users.
特許文献1では、複数の地図がある際に、移動履歴やランドマークに基づき地図を選択し表示する。特許文献2では、車での位置推定において、地図情報選択部を設け、位置や角度によって地図を選択する仕組みを提供している。特許文献3では、地理的ルールに基づき、エリア推定アルゴリズムを有する。これらには位置情報やユーザの投稿情報などが用いられる。 In Patent Document 1, when there are multiple maps, a map is selected and displayed based on movement history and landmarks. In Patent Document 2, in position estimation by car, a map information selection unit is provided to provide a mechanism for selecting a map based on position and angle. Patent Document 3 has an area estimation algorithm based on geographical rules. Location information, user posted information, and the like are used for these.
しかしながら、以上のような従来技術では、地図情報等の提供システムが複数ある場合に、適したシステムを選んで利用することに特段の制約がないことを前提としており、このような制約がある場合に適切な利用を行うことについての考慮はなされていなかった。 However, in the conventional technology as described above, it is assumed that there are no particular restrictions on selecting and using a suitable system when there are multiple systems for providing map information and the like. No consideration was given to making appropriate use of
このような制約がある場合として、事業主体が異なるVPS(Visual Positioning System)サービス提供者に対して、ユーザがGNSS(全地球測位衛星システム、Global Navigation Satellite System)等による概略的な位置情報と、ユーザの周辺環境を撮影した画像とを送信して、サービス提供者側でこの画像を3D点群と照合することで詳細な撮影位置をユーザに返信する場合が挙げられる。 As a case where there are such restrictions, users can provide rough location information by GNSS (Global Navigation Satellite System) etc. to VPS (Visual Positioning System) service providers with different business entities, An image of the surrounding environment of the user is sent, and the service provider compares the image with the 3D point cloud to return the detailed shooting position to the user.
特に、ユーザの概略的な位置情報に該当する地図を有しているサービス提供者が複数ある場合に、ユーザの側で適切なサービス提供者を事前に選択することが困難であった。このようなサービス提供者が複数ある場合として、屋内外の境界など、どのVPSサービス提供者が担当する、どの地図が担当する区域かが、ユーザの概略的な位置情報ではわからない場合がある。すなわち、ユーザがそのような境界に存在する場合には、位置に基づくVPSシステムの選択が難しい。 In particular, when there are a plurality of service providers who have maps corresponding to the general location information of the user, it is difficult for the user to select an appropriate service provider in advance. When there are multiple such service providers, it may not be possible to know which VPS service provider is in charge of which map area, such as indoor/outdoor boundaries, from the user's rough location information. That is, it is difficult to select a VPS system based on location if the user is in such a boundary.
例えば、ユーザがあるローカルエリアに存在しており、このローカルエリア内には屋内と屋外の区別があるとし、屋内の地図は事業者aが、屋外の地図は事業者bが担当している場合に、ユーザがこの境界位置に存在していると、概略的な位置情報のみから、事業者a,bのいずれが適切かを判断することができなかった。仮にユーザが屋内に存在するにもかかわらず、屋外の情報を提供する事業者bに問い合わせたとすると、ユーザは適切な位置情報が得られないのみならず、問い合わせのコストも無駄になってしまうという課題があった。ユーザ自身が事業者a,bのいずれを利用するか選択することも考えられるが、その都度、手間が発生してしまうという課題があった。 For example, if a user exists in a certain local area, and this local area has a distinction between indoors and outdoors, and operator A is in charge of indoor maps, and operator B is in charge of outdoor maps. In addition, if the user exists at this border position, it is impossible to determine which of the operators a and b is appropriate from only the general positional information. Even though the user is indoors, if the user were to inquire about outdoor information provider b, not only would the user not be able to obtain appropriate location information, but the cost of the inquiry would be wasted. I had a problem. Although it is conceivable that the user himself/herself selects which of the companies a and b to use, there is a problem that each time, trouble occurs.
以上のような従来技術の課題に鑑み、本発明は、ユーザの概略的な測位情報をカバーしうる複数のVPSサーバが存在する場合に、効率的なサーバ選択を可能とする連携装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art as described above, the present invention provides a linking device, method and method that enable efficient server selection when there are a plurality of VPS servers that can cover general positioning information of a user. The purpose is to provide a program.
上記目的を達成するため、本発明は、端末において取得される測位情報と、前記端末において撮影される撮影画像と、を受信し、複数のVPSサーバの各々について記憶されている、当該VPSサーバがカバーしている測位情報範囲を参照し、前記受信した測位情報が該当するVPSサーバを候補として選択し、前記選択されたVPSサーバの中から、VPS測位をリクエストする対象としてVPSサーバを決定して、前記撮影画像を送信する決定部と、前記決定されたVPSサーバが前記撮影画像を点群と照合して推定した、前記撮影画像の位置及び向きの推定結果を受信し、当該推定結果の成否を判定する判定部と、前記撮影画像と前記推定結果の成否と前記決定したVPSサーバとを紐づけて記憶する判定結果記憶部と、を備える連携装置であって、前記決定部では、前記判定結果記憶部に蓄積して記憶されている、撮影画像と当該撮影画像の推定結果の成否とVPSサーバとの情報を参照して、前記決定することを特徴とする。また、当該連携装置に対応する方法及びプログラムであることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a method for receiving positioning information obtained by a terminal and a photographed image photographed by the terminal, and storing each of a plurality of VPS servers, The positioning information range covered is referred to, the VPS server to which the received positioning information corresponds is selected as a candidate, and from the selected VPS servers, the VPS server is determined as the target of the VPS positioning request. , a determination unit that transmits the captured image; and a result of estimating the position and orientation of the captured image estimated by the determined VPS server by comparing the captured image with the point cloud, and success or failure of the estimation result. and a determination result storage unit that associates and stores the captured image, the success or failure of the estimation result, and the determined VPS server, wherein the determining unit performs the determination The decision is made by referring to information about the captured image, the success or failure of the estimation result of the captured image, and the VPS server, which are accumulated and stored in the result storage unit. Moreover, it is characterized by being the method and program corresponding to the said cooperation apparatus.
本発明によれば、VPS測位をリクエストした結果の実績の情報として、撮影画像と、当該撮影画像の推定結果の成否とVPSサーバとの情報を蓄積して記憶しておき、この情報を参照してVPS測位をリクエストする対象としてVPSサーバを決定することにより、実績を考慮することにより効率的に、VPS測位をリクエストする対象として適切なVPSサーバを決定することができる。 According to the present invention, as information on the result of a request for VPS positioning, the captured image, the success or failure of the estimation result of the captured image, and the information on the VPS server are accumulated and stored, and this information is referred to. By determining the VPS server as the target of the VPS positioning request by using the above method, it is possible to efficiently determine the appropriate VPS server as the target of the VPS positioning request by considering the actual performance.
図1は、一実施形態に係るVPSシステム100の構成例を示す図である。VPSシステム100には、自身の測位を行うことを要望するユーザが利用する端末10(スマートフォン等のモバイル端末)と、連携装置20と、複数のVPSサーバ30(図3で後述)の例としての3つのサーバ30A,30B,30Cと、が存在し、これらは相互にネットワークを介して通信可能に構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
端末10のユーザは、自身で判断して3つのサーバ30A,30B,30Cの中から適切に測位サービスを提供するサーバを選択して測位のリクエストを行うことも可能であるが、手間が発生し、間違う可能性がある。本実施形態においては、ユーザはこのような選択を行う必要なく、連携装置20へと測位のリクエストを行い、連携装置20において3つのサーバ30A,30B,30Cの中から適切なサーバを選択して当該リクエストを選択されたサーバに送信して当該サーバからの返信として測位結果を受信し、端末10へと測位結果を返信することができる。
The user of the
ここで、ユーザの端末10はローカルエリアLに存在し、このローカルエリアLに該当する地図情報を有し、VPSによる測位サービスを提供可能な複数のサーバ30の例が、図1における3つのサーバ30A,30B,30Cである。このようなサーバ数及び種類は、端末10が存在するローカルエリア毎に一般に変化しうるものとなる。
Here, the user's
図2は、図1の3つのサーバ30A,30B,30Cが測位サービスを提供するローカルエリアLの構成の模式的な例を示す図である。例EX1はローカルエリアLを上空側から見た状態を示し、例EX2は例EX1の線LNでの断面図として、ローカルエリアLを水平で見た状態を示している。ローカルエリアLには2つの建物BA,BC(例えばショッピングモール等の建物)と、これらの建物BA,BCの間にある屋外エリアLBと、が存在する。建物BA内には屋内エリアLA(1階エリアA1、2階エリアA2及び3階エリアA3)が存在し、建物BC内には屋内エリアLC(1階エリアC1及び2階エリアC2)が存在する。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic example of the configuration of the local area L where the three
図1の3つのサーバ30A,30B,30Cは例えばそれぞれ、図2の屋内エリアLA、屋外エリアLB及び屋内エリアLCの地図を有するVPSサーバであり、当該エリア内に端末10が存在する場合に、適切な測位サービスを提供することが可能なものとして構成されているものである。しかしながら、端末10がローカルエリアL内に存在することで、エリアLA,LB,LCのいずれかに存在する場合であっても、端末10においてGNSS等による測位を行うと、マルチパス誤差等により、エリアLA,LB,LCのいずれに端末10が存在するかを正確に判定することができないため、VPSサービスを受けるための事前情報としてのGNSS等による概略的な測位情報では、3つのサーバ30A,30B,30CのいずれにVPS測位サービスを受けるべきかを正確に決定することができない。本実施形態では連携装置20が端末10からのVPS測位リクエストに対して中継を行い、3つのサーバ30A,30B,30Cの中から(後述するようにある程度の測位サービスの提供結果(すなわち、測位結果)の成否の情報が蓄積された後において、)適切なサーバを自動で選択することが可能である。
The three
図3は、一実施形態に係るVPSシステム100の機能ブロック図である。VPSシステム100は、端末10、連携装置20及びVPSサーバ30を備える。VPSサーバ30は、図1及び図2を参照して概略的に説明したように、端末10の存在するローカルエリアの地図情報を有し、測位サービスを提供可能な複数のサーバのうちの任意の1つを表すものである。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
端末10は、測位部11、撮影部12及びUI(ユーザインタフェース)部13を備える。連携装置20は、エリア記憶部21、決定部22、判定結果記憶部23及び判定部24を備える。VPSサーバ推定部31及び点群記憶部32を備える。各部の機能概要は以下の通りである。
The
測位部11は、ハードウェアとしてはGNSS等で構成され、端末10の概略的な位置として3次元座標または2次元座標での測位を行い、測位情報(誤差を含みうるもの)を決定部22へと送信する。測位部11は、GNSS等に代えて、または加えて、測位衛星を利用するGNSS等では測位が困難となる屋内測位も可能な手法として、WiFi(登録商標)による位置測位やBluetooth(登録商標)のビーコンによる測位を行うものとして構成されていてもよい。測位部11はまた、複数のこれらの測位手法を組み合わせて補正した測位情報を出力するものとして構成されていてもよく、VPS測位以外の任意の既存手法により誤差を含みうる測位情報を出力するものとして構成されていればよい。撮影部12は、ハードウェアとしてはカメラで構成され、端末10の周辺環境(フィールド)の撮影を行い、得られた画像を決定部22へと送信する。
The positioning unit 11 is configured with GNSS or the like as hardware, performs positioning with three-dimensional coordinates or two-dimensional coordinates as a rough position of the
決定部22は、(1)測位部11で得た誤差を含みうる測位情報をエリア記憶部21に対して照合し、この測位情報が該当する地図情報(測位情報の誤差によるマージンも考慮したうえで、当該地図情報が当該測位された位置をカバーしているもの)を有しているような候補としてのVPSサーバ30の情報(当該サーバにネットワーク経由でアクセスするためのIPアドレス等の情報)を取得し、(2)このようなVPSサーバ30が2つ以上取得された場合には、判定結果記憶部23に対して撮影部12から得られた画像を照合することにより、2つ以上のVPSサーバ30の中から測位サービスを要求するのに適切な1つのサーバを決定し、(3)当該決定したサーバ(VPSサーバ30)の推定部31に対して、撮影部12から得られた画像を送信する。
The determination unit 22 (1) compares the positioning information obtained by the positioning unit 11 and possibly including errors with the
なお、上記の決定部22の(1)~(3)の処理のうち、(1)の模式例が図1及び図2で説明した例である。すなわち、測位部11で得た測位情報がローカルエリアL内にある場合には、候補となるVPSサーバ30として、3つのサーバ30A,30B,30Cの情報が取得される。
Among the processes (1) to (3) of the
また、上記の(2)の処理に関しては、後述する図4のステップS2の説明においてその詳細をさらに説明する。上記の処理(3)に関して、推定部31に対して撮影部12から得られた画像に加えて、測位部11から得られた測位情報も送信するようにしてもよい。
In addition, regarding the processing of (2) above, the details thereof will be further described in the description of step S2 in FIG. 4, which will be described later. Regarding the above process (3), in addition to the image obtained from the photographing
エリア記憶部21は、決定部22が上記の(1)の処理を行うことを可能とすべく、予め、複数のVPSサーバ30の各々につき、該当しうる測位情報(測位部11で得る測位情報)の範囲を記憶しておく。ここで、当該VPSサーバ30の点群記憶部32(後述)に記憶されている地図の範囲R1内において、測位部11が測位を行ったとする場合に測位情報として得られうる範囲R2として、エリア記憶部21において予め記憶しておく。従って、点群記憶部32が記憶している範囲R1(測位サービスを提供できる所定範囲)よりも、測位部11の測位情報の誤差によるマージンを考慮した広い所定範囲R2(R2⊃R1)として、エリア記憶部21では範囲R2を記憶しておく。なお、範囲R2を記憶しておく実施形態とは別の実施形態として、エリア記憶部21では点群記憶部32が記憶しておくのと同様の範囲R1のみをVPSサーバ30の各々について記憶しておき、決定部22が上記の(1)の処理を行う際に、測位部11で得た測位情報に誤差による所定のマージンを考慮して、測位情報が範囲R1内に該当しうるものであるかを判断するようにしてもよい。すなわち、測位部11で得た測位情報において、誤差による所定のマージンを考慮した測位情報の近傍範囲(測位情報の位置を中心に誤差マージンで変動しうる真値の範囲)と範囲R1とが重複していれば、当該VPSサーバ30を候補として決定してもよい。
The
判定結果記憶部23では、決定部22が上記の(2)の処理を行うことを可能とすべく、後述する判定部24で得た判定結果(及びその関連情報)を記憶しておく。具体的には、VPSサーバ30へと測位サービスのリクエストを送信し、その結果を得る都度取得される情報として、以下のデータD1を紐づけて記憶しておく。
(データD1)
●測位部11から得た測位情報
●撮影部12で得た画像(及び/またはこの画像から抽出される画像特徴情報)
●測位部11の測位情報と撮影部12の画像との共通の時刻情報(タイムスタンプ)
●決定部22が処理(2)で決定したVPSサーバ30のID(識別子)
●判定部24において判定した判定結果(判定成否と、成功の場合は推定部31が推定した位置及び向きの情報)
The determination
(Data D1)
● Positioning information obtained from the positioning unit 11 ● Image obtained by the imaging unit 12 (and/or image feature information extracted from this image)
Common time information (time stamp) between the positioning information of the positioning unit 11 and the image of the
● ID (identifier) of VPS server 30 determined by
●Determination result determined by the determination unit 24 (determination success/failure, information on the position and orientation estimated by the
推定部31は、決定部22から送信された画像(撮影部12で撮影された画像)を解析し、点群記憶部32で記憶されている3D点群と照合することにより、この画像の位置及び向き(撮影部12を構成するカメラの3次元世界座標における位置及び向き)を推定して、推定結果の位置及び向きを判定部24へと送信する。
The estimating
推定部31では、既存手法のVPSの手法(SfM(Structure from Motion)等を用いた手法)により、画像の位置及び向きを推定することができる。SfMにおいては、例えばSIFT特徴等により画像から特徴点(2次元画像座標)及び局所特徴量を求め、点群記憶部32に記憶しておく3D点群に関しても同様に、各点を特徴点(3次元世界座標)としてその局所特徴量を予め登録しておき、画像の特徴点と3D点群の特徴点との間で対応(局所特徴量が一致すると判定される特徴点同士の対応)を利用して三角測量等の原理により、画像の各特徴点の3次元世界座標の情報を得ることで、画像の位置及び向きを推定することができる。
The
なお、推定部31では、点群記憶部32で記憶している3D点群と、決定部22で得た画像から抽出される特徴点との整合度合いが閾値判定で低い(例えば点対応の誤差の二乗和等が閾値判定で大きい)と判定される場合には、この画像に該当する位置及び向きが存在しないものとして、測位に失敗した旨の情報を判定部24へと送信すればよい。
In the
点群記憶部32では、推定部31が上記のように位置及び向きの推定を可能とすべく、所定の3D点群の情報(各特徴点の3次元座標と局所特徴量の情報)を予め記憶しておく。決定部22及びエリア記憶部21に関して前述した通り、点群記憶部32が記憶しておく3D点群の範囲が、当該VPSサーバ30が測位サービスを提供可能な地図の範囲に相当するものとなる。
In the point
判定部24では、推定部31から得た位置及び向きの推定結果を判定結果として判定結果記憶部23へと保存し、且つ、位置及び向きの推定結果をUI部13へと送信する。判定部24で判定結果を保存することにより、判定結果記憶部23では前述したデータD1の形式での判定結果及びその関連情報を蓄積して記憶することとなる。
The
判定部24では、推定部31から得た推定結果が、測位に失敗した旨を意味している場合は、失敗しているものとして、判定結果を判定結果記憶部23に保存すればよく、失敗した旨を意味しておらず位置及び向きの推定結果が得られている場合には、測位に成功したものとして、判定結果を判定結果記憶部23に保存すればよい。
If the estimation result obtained from the
上記の判定部24の実施形態は、推定部31から得た推定結果をそのまま利用するものであるが、判定部24の別の実施形態として、当該推定結果をさらに端末10のユーザに対して提示したうえで、推定部31の推定結果が成功である場合に、ユーザの立場で実際に成功しているかの確認を得たうえで、判定結果を判定結果記憶部23に保存するようにしてもよい。すなわち、推定部31で得た推定結果が失敗した旨を意味していない場合には、得られた位置及び向きの推定結果をUI部13において端末10のユーザに対して提示し、ユーザより位置及び向きの推定結果がユーザの立場において実際に正しかったか否かの情報をユーザフィードバックとして受け付け、UI部13より判定部24へと返信したうえで、ユーザフィードバックにおいても正しかったと判定されている場合に、成功しているものとして判定結果を判定結果記憶部23に保存するようにしてもよい。(すなわち、推定部31で推定結果が成功として得られていても、ユーザフィードバックで失敗と判定された場合には、失敗したものとして判定結果を判定結果記憶部23に保存するようにしてもよい。)
The above-described embodiment of the
UI部13は上記の通り、端末10のユーザへのユーザインタフェースを提供する役割を有するものであり、判定部24から送信された位置及び向きの推定結果を、所定の地図上にプロットする等の形により、ユーザに対して提供する。(推定失敗の場合は、失敗した旨をテキストメッセージ等によりユーザに対して提供すればよい。)判定部24において上記のユーザ確認を求める実施形態の場合、UI部13ではさらに、推定結果を確認したユーザより、推定結果がユーザ判断で実際に正しいものであったか否かの情報をユーザフィードバックとして、メニュー入力等の形により受け取り、このユーザフィードバックを判定部24へと送信する。
As described above, the
図4は、一実施形態に係るVPSシステム100の動作のフローチャートであり、以上説明してきた図3の機能ブロックの各部の処理に関して、処理タイミングの観点から説明するものである。
FIG. 4 is a flowchart of the operation of the
当該フローが開始されると、ステップS1では、端末10において、ユーザによるVPS測位のリクエストのために、位置の測位及び画像の撮影が行われたか否かを判定し、肯定の場合にはステップS2へと進み、否定の場合はステップS1に戻り、肯定判定が得られるまで待機する。ステップS1で肯定判定の場合、ユーザ操作により、撮影部12がユーザの存在するフィールド(端末10の存在するフィールド)を撮影することで画像を取得し、且つ、この撮影時刻と同時刻において、測位部11が測位を行うことで測位情報を取得し、これら画像及び測位情報が連携装置20の決定部22へと送信される。
When the flow is started, in step S1, the terminal 10 determines whether or not positioning and image capturing have been performed for the user's request for VPS positioning. If yes, step S2. If the result is negative, the process returns to step S1 and waits until an affirmative determination is obtained. In the case of an affirmative determination in step S1, the
ステップS2では、連携装置20の決定部22において、ステップS1で肯定判定を得て送信された測位情報及び画像を受信し、前述した(1)~(3)の処理を行うことにより、VPS測位のリクエストを送信するのに最適と判定される1つのVPSサーバ30を決定して、このVPSサーバ30へと画像(ステップS1で肯定判定を得て撮影部12で撮影された画像)(及びステップS1で肯定判定を得て測位部11で得られた測位情報)を送信してから、ステップS3へと進む。
In step S2, the
後述するとした決定部22の処理(2)の詳細は次の通りである。決定部22は、判定結果記憶部23を参照し、処理(1)で候補として得た複数のVPSサーバ30に関してそれぞれ、判定結果記憶部23で記憶している情報のうち、測位に成功したと判定される情報を取得する。当該取得することにより、候補のVPSサーバ30の各々に関して、測位に成功した際の複数の画像(成功画像クラスタ)が得られることとなる。従って、決定部22では、ステップS1で肯定判定を得たリクエストとなる画像(撮影画像)と、各VPSサーバ30の成功画像クラスタと、を照合し、撮影画像に最も類似していると判定される成功画像クラスタに対応するVPSサーバ30を、測位サービスを要求すべきサーバとして決定することができる。画像と成功画像クラスタとの類似判定には、任意の既存手法を用いることができ、例えばBoVW(バグオブビジュアルワーズ)等の手法で類似度を評価すればよい。成功画像クラスタに関しては、BoVWの代表ベクトルを1つあるいは複数定める等して、画像との間で類似度評価をすればよい。
The details of the process (2) of the
なお、このような類似度評価が適切に機能するためには、例えば図1及び図2の例であれば、サーバ30A,30B,30Cが地図情報を有する各エリアLA,LB,LCにおいて撮影される画像は、互いに少なくともある程度は非類似であることが前提である。なお、異なるエリアで全く同じ画像が撮影されるということは通常であれば起こりえないため、この前提は通常であれば成立する。また、異なるエリアで幾分か類似する画像が撮影される場合であっても、完全同一の画像が撮影されることは通常起こりえないため、判定結果記憶部23に記憶されている異なるエリアでの測位の成功画像クラスタの画像数が多数あれば、類似度評価は適切に機能しうるものとなる。 In order for such similarity evaluation to function properly, for example, in the example of FIGS. It is assumed that the images are dissimilar to each other at least to some extent. It should be noted that this premise normally holds because the exact same image cannot normally be captured in different areas. Also, even if somewhat similar images are taken in different areas, it is usually impossible for completely identical images to be taken. If the number of images in the successfully localized image cluster is large, the similarity evaluation can work properly.
なお、決定部22の処理(2)において候補のVPSサーバ30の各々に関して成功画像クラスタを得る際には、判定結果記憶部23で記憶している情報のうち、測位に成功しており、且つ、前述のデータD1の形式で記憶されている測位情報がステップS1で肯定判定を得て送信された測位情報に閾値判定で近いと判定されるようなものとして、成功画像クラスタを取得するようにしてもよい。
In addition, when obtaining successful image clusters for each of the candidate VPS servers 30 in the processing (2) of the
ステップS3では、ステップS2で決定されたVPSサーバ30の推定部31において、決定部22から送信された画像(及び測位情報)を受信し、画像より特徴点及び局所特徴量を抽出したうえで点群記憶部32に記憶されている点群と照合し、照合結果として画像の位置及び向きを連携装置20の判定部24へと送信してから、ステップS4へと進む。
In step S3, the
ステップS3において、推定部31で画像に加えて測位情報も受信している場合には、点群記憶部32に記憶されている点群の全体のうち、測位情報の3次元位置に閾値判定で近いと判定される一部分の点群のみを、照合の対象として限定するようにしてもよい。
In step S3, when the estimating
ステップS4では、連携装置20の判定部24において、ステップS3で推定部31から送信された位置及び向きの推定結果の成否を判定してから、ステップS5へと進む。
In step S4, the
判定部24に関して既に説明した通り、推定結果の成否は、推定部31で得た位置及び姿勢の推定結果が閾値判定で失敗と判定されているか否かのみに基づくものとして、この推定部31の(自動)推定結果をそのまま判定結果として利用してもよいし、推定部31の推定結果が成功であったとしてもさらに、端末10のユーザへの確認を求めたうえで、UI部13を介して得られるユーザ判断も反映したものを判定結果として利用してもよい。
As already explained with regard to the
ステップS5では、ステップS4での判定部24による判定結果を前述したデータD1の形式で判定結果記憶部23に対して新たに記憶させることで判定結果記憶部23での記憶内容(データD1の蓄積)を更新したうえで、ステップS6へと進む。
In step S5, the determination result of the
ステップS6では、ステップS4で判定した推定結果の成否による場合分けが行われ、推定結果が正しい(推定に成功している)結果であった場合にはステップS7へと進み、推定結果が間違っている(推定に失敗している)結果であった場合にはステップS8へと進む。 In step S6, cases are classified according to the success or failure of the estimation result determined in step S4. If the result is yes (estimation has failed), the process proceeds to step S8.
ステップS7では、推定結果(成功判定された位置及び向きの推定結果)を、UI部13を介して端末10のユーザへと通知してから、ステップS1へと戻る。(なお、ステップS4において、判定部24がユーザフィードバックを得るために既に推定結果をユーザに対してUI部13より通知済みである場合は、重複した通知となってしまうため、ステップS7での通知を省略してよい。)
In step S7, the user of the terminal 10 is notified of the estimation result (position and orientation determined to be successful) via the
ステップS8では、推定結果が失敗であったため再度の推定を行うべく、判定部24が、VPSサーバ30において追加推定が可能であるかを判定してから、ステップS9へと進む。追加推定が可能であるか否かの判定は、ステップS1での1回の測位及び撮影に応じた推定処理の所定上限回数を設定しておいて判定してもよいし、VPSサーバ30において当該端末10のユーザによる推定処理の上限数に到達しているか否かや、当該端末10のユーザがVPSサーバ30を利用する際の課金量が所定の上限値に到達しているか否か等に従って、ルールベースで判定してもよい。
In step S8, since the estimation result was a failure, the
ステップS9では、ステップS8での追加推定の可能性の判定が肯定であったか否定であったかによって場合分けが行われ、肯定(追加推定が可能)の場合にはステップS2へと戻り、否定(追加推定が不可能)の場合にはステップS10へと進む。 In step S9, cases are divided according to whether the determination of the possibility of additional estimation in step S8 was affirmative or negative. is impossible), proceed to step S10.
なお、ステップS9から戻ったステップS2においては、推定結果が失敗であったようなVPSサーバ30は候補から除外したうえで、決定部22が処理(1)~(3)により別途のVPSサーバ30を決定すればよい。
In addition, in step S2 after returning from step S9, the VPS server 30 whose estimation result is a failure is excluded from the candidates, and the
ステップS10では、推定結果(失敗であった旨)を、UI部13を介して端末10のユーザへと通知してから、ステップS1へと戻る。(なお、ステップS4において、判定部24がユーザフィードバックを得るために既に推定結果(推定部31では成功判定した推定結果)をユーザに対してUI部13より通知済みである場合(この場合、ユーザフィードバックとして失敗である旨が返信されている)は、重複した通知となってしまうため、ステップS10での通知を省略してよい。)
In step S10, the user of the terminal 10 is notified of the estimation result (failure) via the
以上の図4のフローは、ある1つの端末10に注目したものであるが、実際には複数ユーザの各々の端末10について、共通の連携装置20において、図4のフローが実施されることとなる。従って、判定結果記憶部23には、様々なローカルエリアに対応して、VPS測位に成功したVPSサーバ30での情報が多数、前述したデータD1の形で蓄積されていくこととなり、このように充分に蓄積された判定結果記憶部23の情報を利用することで、連携装置20では精度よく、VPS測位を行うことが可能なVPSサーバ30を決定することが可能となる。
The above flow of FIG. 4 focuses on one
図5は、図1の構成のローカルエリアLにおいて、図4のフローを実施した場合の動作例を示す図であり、縦軸下方向が時間進行を表し、横軸方向がVPSサーバ100内での情報の送受信の流れを表している。手順p1(ステップS1が肯定判定となる例)として、端末10で測位及び撮影を行い、この結果を連携装置20へと送信する。手順pA1として、連携装置20がサーバ30Aに決定し、手順pA2としてサーバ30Aにおいて位置及び向きの推定を行い、手順pA3においてこの推定結果の成否を判定するが失敗であったと判定される。(なお、手順pA3では端末10とサーバ20との間に双方向矢印が描かれているが、これは前述した通りの、サーバ30Aの推定結果が成功であったがユーザに確認を求める実施形態を適用する場合の情報のやりとりを表すものであり、確認を求めない実施形態では省略することができ、必須の処理ではない。次の手順pB3における双方向矢印も同様である。)これは、ステップS3でサーバ30Aに決定したうえで、ステップS4→S5→S6→S8→S9→S2と進む例である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation example when the flow of FIG. 4 is performed in the local area L having the configuration of FIG. It shows the flow of information transmission and reception. As a procedure p1 (an example in which step S1 is affirmative), the terminal 10 performs positioning and photographing, and transmits the result to the
再度、手順pB1として、連携装置20がサーバ30Bに決定(失敗したサーバ30Aを除外して決定)し、手順pB2としてサーバ30Bにおいて位置及び向きの推定を行い、手順pB3においてこの推定結果の成否を判定するが失敗であったと判定される。これは、ステップS3でサーバ30Bに決定したうえで、ステップS4→S5→S6→S8→S9→S2と進む例である。
Again, in procedure pB1, the
再度、手順pC1として、連携装置20がサーバ30Cに決定(失敗したサーバ30A,30Bを除外して決定)し、手順pC2としてサーバ30Cにおいて位置及び向きの推定を行い、手順pC3においてこの推定結果の成否を判定し、成功であったと判定され、推定結果が端末10のユーザに通知される。
Again, as procedure pC1, the linking
この図5の例は、3つのサーバ30A,30B,30Cのうち正解(正しく位置及び向きを推定できるもの)がサーバ30Cであるにもかかわらず、2回ほど間違えて決定している例であるが、前述の通り、連携装置20の判定結果記憶部23において正解の事例が蓄積されて行くにつれて、連携装置20ではより精度よく、VPS測位を行うことが可能なVPSサーバ30を決定することが可能となる。(正解の事例の蓄積が少ない際は、図5の例のように間違う可能性もあるが、正解事例が蓄積されることでこのような間違いは少なくなる。)
The example of FIG. 5 is an example in which the
以上、本実施形態によれば、隣接したり一部重複したりしているローカルエリアに関してVPS測位が可能な複数のVPSサーバ30が複数存在し、ユーザサイドで誤差を伴って取得されるGNSS等の測位情報では適切なVPSサーバ30を自動決定できない状況であっても、連携装置20においてこのような状況における正解事例を蓄積することで、適切なVPSサーバ30を自動決定することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, there are a plurality of VPS servers 30 capable of VPS positioning for adjacent or partially overlapping local areas, and GNSS and the like acquired with errors on the user side. Even in a situation where the appropriate VPS server 30 cannot be automatically determined with the positioning information, the appropriate VPS server 30 can be automatically determined by accumulating correct examples in such a situation in the
特に、VPSサーバ30を利用する際に、ユーザの端末10側に利用料が課せられる状況や、利用の上限数があるような場合に、本実施形態による自動決定は好適である。また、VPSサーバ30の側においても、自身が地図情報(3D点群情報)を有していないような不適切なリクエストを受信する回数が削減されることにより、無駄な処理を減らすことが可能となる。また、各々のVPSサーバ30がそれぞれ異なる事業者によって運営され、VPSサーバ30での内部処理や地図情報の詳細等が不明な場合(VPSサーバ30の内部処理や地図情報等の一部または全部がブラックボックス化されており端末10のユーザや連携装置20の運営者に対してこれら情報等が非公開となる場合)や、地図情報が公開可能であったとしても複雑であるような場合であっても、本実施形態による自動決定により、無駄なリクエストが発生することを抑制することが可能となる。 In particular, when using the VPS server 30, the automatic determination according to the present embodiment is suitable in a situation where a usage fee is imposed on the user's terminal 10 side, or in a case where there is an upper limit to the number of uses. Also, on the VPS server 30 side, it is possible to reduce wasteful processing by reducing the number of times of receiving inappropriate requests that do not have map information (3D point group information). becomes. In addition, if each VPS server 30 is operated by a different operator and the details of the internal processing and map information of the VPS server 30 are unknown (part or all of the internal processing of the VPS server 30, map information, etc. such information is closed to the user of the terminal 10 and the operator of the cooperating device 20), or the map information is complicated even if it can be disclosed. However, the automatic determination according to the present embodiment makes it possible to suppress generation of useless requests.
以下、種々の補足的事項や追加的事項に関して説明する。 Various supplementary and additional matters are described below.
(A) 決定部22の(1)の処理においてエリア記憶部21を照合した結果、測位部11で得た測位情報に該当する地図情報を有するようなVPSサーバ30が1つしか存在しなかった場合は、(2)の処理では判定結果記憶部23を照合することなく、当該1つのVPSサーバ30を単一の候補サーバとして決定すればよい。決定部22の(1)の処理においてエリア記憶部21を照合した結果、測位部11で得た測位情報に該当する地図情報を有するようなVPSサーバ30が1つも存在しなかった場合は、(2)及び(3)の処理を省略し、端末10のユーザに対して、適切なVPSサーバ30が存在しないという原因でVPS測位を行うことが不可能である旨を通知するようにすればよい。これらのいずれの場合も、判定結果記憶部23に対して判定結果を新たに記憶する処理(図4のステップS5の処理)は省略してよい。
(A) As a result of checking the
(B) 以上の説明では、決定部22の(2)の処理において、適切なVPSサーバ30を1つだけ決定する場合を想定した。この想定は、図2の模式例に示されるように、複数のVPSサーバ30がカバーしている地図情報の範囲がローカルエリア内で近接しているが、重複していない場合を前提としている。この前提を設けない場合、例えば、図2の模式例において、サーバ30Aは屋内エリアLA及び屋外エリアLBの地図情報を有し、サーバ30Bは屋外エリアLBの地図情報を有し、サーバ30Cは屋内エリアLC及び屋外エリアLBの地図情報を有するとする場合、すなわち、屋外エリアLBに関して3つのサーバ30A,30B,30Cのいずれも地図情報を有しており、測位情報の提供が可能となる場合の実施形態も可能である。
(B) In the above description, it is assumed that only one appropriate VPS server 30 is determined in the process (2) of the
この場合はすなわち、VPS測位範囲(保有する地図情報の範囲)の少なくとも一部が重複している複数のVPSサーバ30が存在する場合であり、同程度に適切となるVPSサーバ30が複数存在しうることになるため、次のような実施形態が可能である。まず、決定部22では、所定数の範囲内で、複数の適切なVPSサーバ30を決定し、これら複数のVPSサーバ30の全てまたは一部に撮影された画像を送信することにより位置及び向きを問合せる。次に、判定部24では、これら複数のVPSサーバ30から受信した位置及び向きの推定結果を判定結果として判定結果記憶部23へと保存し、且つ、受信した複数の推定結果のうち、推定成功と判定された結果に対して統計処理(例えば平均化)を行って、最終的な位置及び向きの推定結果として、端末10のUI部13へ送信するようにしてもよい。あるいは、推定成功となった複数の推定結果のうち、VPSサーバ30における推定精度が最高となる1つの結果のみを端末10に送信(及び判定結果記憶部23に記憶)してもよいし、推定精度による重みづけ平均された結果を端末10へと送信(及び判定結果記憶部23に記憶)してもよい。これにより、ユーザは、短時間で精度の高い推定結果を取得できるようになる。
In this case, there are a plurality of VPS servers 30 in which at least a part of the VPS positioning range (range of map information held) overlaps, and there are a plurality of VPS servers 30 that are equally suitable. Therefore, the following embodiment is possible. First, the
上記の通り、地図情報が重複しうる場合にも適用可能な実施形態は、決定部22が決定するVPSサーバ30が1つのみではなく複数となりうることも許容することによって可能となる。具体的には、決定部22の(2)の処理において、候補のVPSサーバ30の各々の成功画像クラスタと撮影画像との類似度判定を行い、最類似となる1つのVPSサーバ30に決定するのではなく、類似度が閾値以上となる全てまたは一部のVPSサーバ30に決定すればよい。(また、類似度が閾値以上となるVPSサーバ30が1つも存在しなかった場合、(A)の場合と同様に、決定部22では該当なしとして決定すればよい。)
As described above, an embodiment that can be applied even when map information may overlap is made possible by allowing not only one but also a plurality of VPS servers 30 determined by the
(C) 決定部22の(2)の処理においては、候補のVPSサーバ30の各々の成功画像クラスタと撮影画像との類似度判定を行うものとしたが、追加的な実施形態としてさらに、候補のVPSサーバ30の各々の失敗画像クラスタと撮影画像との非類似度判定も行うようにしてよく、成功画像クラスタとの類似度(類似するほど値が大きい)と、失敗画像クラスタとの非類似度(類似しないほど値が大きい)と、の重みづけスコアにより、類似度のみで決定する場合と同様に決定することができる。失敗画像クラスタを構成する各画像は、データD1の形式で記憶されている情報のうち、判定部24での判定結果が失敗であった画像として得ることができる。
(C) In the processing of (2) of the
(D) 本発明の各実施形態のVPSシステム100は、様々な事業者等によって運営されうる各々のVPSサーバ30の内部処理等が、端末10や連携装置20の側から見た際にブラックボックス化されていても、動作可能である。(ただし、エリア記憶部21に記憶しておく、各々のVPSサーバ30がカバーする概略的な地図情報の範囲の情報は必要となる。)各々のVPSサーバ30では、端末10において撮影された画像(及び測位情報)を受信し、位置及び向きの推定結果(及び推定精度など)を返信すればよい。推定部31での個別の推定アルゴリズムや点群記憶部32で記憶しておく詳細な3D点群情報などはブラックボックス化されていてもよく、各々のVPSサーバ30ごとに異なるアルゴリズム等が実装されていてもよい。
(D) In the
(E) 決定部22において成功画像クラスタとの類似度判定等に基づいて、画像送信して測位を依頼する対象となるVPSサーバ30を決定した後に、このVPSサーバ30における測位処理の負荷を低減させることが可能となるように、次の(E1),(E2)のような追加処理を行うようにしてもよい。
(E) After the
(E1) 決定部22では、撮影部11より受け取った画像(「現在画像」とする)を、決定されたVPSサーバ30に関して判定結果記憶部23で記憶されている成功画像クラスタ(当該クラスタに所属する各画像を「過去画像」とする)に対して検索し、現在画像に類似すると判定される1つ以上の過去画像を決定し、この過去画像に関して、前述のデータD1として紐づけられている位置及び向きの情報(過去時点においてVPSサーバ30の推定部31で推定に成功したものとして記憶されている位置及び向きの情報)を取得し、VPSサーバ30の推定部31に対して、現在画像(及び現在の測位部11の概略的な測位情報)に追加で、この過去画像の位置及び向きの情報も送信する。
(E1) The determining
なお、現在画像と過去画像との類似判定には、VPSサーバ30を決定した際と同様の画像特徴等を用いればよい。 Note that the similarity determination between the current image and the past image may be performed using the same image features as when the VPS server 30 was determined.
(E2) 推定部31では、決定部22から追加で送信された過去画像の位置及び向きの情報を利用することにより、点群記憶部32に記憶されている3D点群の全体を、現在画像の位置及び向きの推定対象とするのではなく、過去画像(1つ以上の場合、少なくとも1つの過去画像)の位置及び向きに近いと判定される一部分の3D点群のみを、現在画像の位置及び向きの推定対象として利用する。
(E2) The
すなわち、この追加処理により、推定部31では点群記憶部32で記憶しておく3D点群の全部ではなく一部のみを、現在画像との照合対象として限定することが可能となるため、推定部31の測位処理の負荷を低減することが可能となる。(D)として説明したように、各々のVPSサーバ30の内部処理の詳細はブラックボックス化されていてもよいが、この追加処理を行う場合は、推定対象となる撮影画像による端末10の位置及び向きが、(E1)の処理により送信された過去画像の位置及び向きの近傍にある旨の指示情報を明示的に受け取ることにより、VPSサーバ30の推定部31において(E2)の負荷低減処理を行うことが可能となる。
That is, with this additional processing, the estimating
(F) 図7は、一般的なコンピュータ装置70におけるハードウェア構成の例を示す図である。VPSシステム100における端末10、連携装置20及びVPSサーバ30はそれぞれ、このような構成を有する1台以上のコンピュータ装置70として実現可能である。なお、2台以上のコンピュータ装置70で端末10、連携装置20又はVPSサーバ30を実現する場合、ネットワーク経由で処理に必要な情報の送受を行うようにしてよい。コンピュータ装置70は、所定命令を実行するCPU(中央演算装置)71、CPU71の実行命令の一部又は全部をCPU71に代わって又はCPU71と連携して実行する専用プロセッサとしてのGPU(グラフィックス演算装置)72、CPU71(及びGPU72)にワークエリアを提供する主記憶装置としてのRAM73、補助記憶装置としてのROM74、通信インタフェース75、ディスプレイ76、マウス、キーボード、タッチパネル等によりユーザ入力を受け付ける入力インタフェース77、撮影部12をハードウェアとして構成するカメラ78及び測位部11をハードウェアとして構成するセンサ79と、これらの間でデータを授受するためのバスBSと、を備える。
(F) FIG. 7 is a diagram showing an example of hardware configuration in a general computer device 70. As shown in FIG. Each of the terminal 10, the
端末10、連携装置20及びVPSサーバ30の各機能部は、各部の機能に対応する所定のプログラムをROM74から読み込んで実行するCPU71及び/又はGPU72によって実現することができる。なお、CPU71及びGPU72は共に、演算装置(プロセッサ)の一種である。ここで、表示関連の処理が行われる場合にはさらに、ディスプレイ76が連動して動作し、データ送受信に関する通信関連の処理が行われる場合にはさらに通信インタフェース75が連動して動作する。点群処理システム100による処理結果等はディスプレイ76で表示して出力してよい。UI部13をハードウェアとして構成するのは入力インタフェース77であってよい。
Each functional unit of the terminal 10, the
100…VPSシステム、10…端末、11…測位部、12…撮影部、13…UI部、20…連携装置、21…エリア記憶部、22…決定部、23…判定結果記憶部、24…判定部、30…VPSサーバ、31…推定部、32…点群記憶部 100... VPS system, 10... terminal, 11... positioning unit, 12... imaging unit, 13... UI unit, 20... cooperation device, 21... area storage unit, 22... determination unit, 23... determination result storage unit, 24... determination Part, 30... VPS server, 31... Estimation part, 32... Point cloud storage part
Claims (7)
複数のVPSサーバの各々について記憶されている、当該VPSサーバがカバーしている測位情報範囲を参照し、前記受信した測位情報が該当するVPSサーバを候補として選択し、
前記選択されたVPSサーバの中から、VPS測位をリクエストする対象としてVPSサーバを決定して、前記撮影画像を送信する決定部と、
前記決定されたVPSサーバが前記撮影画像を点群と照合して推定した、前記撮影画像の位置及び向きの推定結果を受信し、当該推定結果の成否を判定する判定部と、
前記撮影画像と前記推定結果の成否と前記決定したVPSサーバとを紐づけて記憶する判定結果記憶部と、を備える連携装置であって、
前記決定部では、前記判定結果記憶部に蓄積して記憶されている、撮影画像と当該撮影画像の推定結果の成否とVPSサーバとの情報を参照して、前記決定することを特徴とする連携装置。 receiving positioning information acquired by a terminal and a captured image captured by the terminal;
referring to the positioning information range covered by the VPS server, which is stored for each of a plurality of VPS servers, and selecting the VPS server corresponding to the received positioning information as a candidate;
a determination unit that determines a VPS server as a target for requesting VPS positioning from among the selected VPS servers and transmits the captured image;
a determination unit that receives an estimation result of the position and orientation of the captured image estimated by the determined VPS server by matching the captured image with the point cloud, and determines success or failure of the estimation result;
a determination result storage unit that associates and stores the captured image, the success or failure of the estimation result, and the determined VPS server,
The determination unit makes the determination by referring to the captured image, the success or failure of the estimation result of the captured image, and information on the VPS server, which are accumulated and stored in the determination result storage unit. Device.
前記判定結果記憶部では、前記撮影画像と前記推定結果の成否と前記決定したVPSサーバと前記端末において取得された測位情報とを紐づけて記憶し、
前記決定部では、前記判定結果記憶部に蓄積して記憶されている情報のうち、紐づけられている測位情報が、前記端末において取得された測位情報に近いと判定される情報を参照して、前記決定することを特徴とする請求項1または2に記載の連携装置。 The determination unit transmits positioning information acquired by the terminal in addition to the captured image to the determined VPS server,
The determination result storage unit associates and stores the captured image, the success or failure of the estimation result, the determined VPS server, and the positioning information acquired by the terminal,
The determination unit refers to information that is determined to be close to the positioning information acquired by the terminal, among the information accumulated and stored in the determination result storage unit. , is determined.
前記決定されたVPSサーバに紐づけて前記判定結果記憶部に過去のものとして蓄積して記憶されている、過去の撮影画像であって推定結果が成功であるものの中から、前記撮影画像に類似すると判定されるものを検索し、当該検索された過去の撮影画像に紐づいた推定結果における位置及び向きの情報を取得し、
前記決定されたVPSサーバでは、
前記撮影画像を点群と照合する際の範囲を、前記過去の撮影画像に紐づいた推定結果における位置及び向きに近いと判定される部分に限定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の連携装置。 In the decision unit, after making the decision,
Similar to the photographed image from past photographed images for which the estimation result is successful, which are accumulated and stored in the determination result storage unit as past images in association with the determined VPS server Searching for what is determined to be the case, obtaining information on the position and orientation in the estimation result linked to the searched past captured image,
In the VPS server determined above,
5. The range in which the photographed image is collated with the point cloud is limited to a portion determined to be close to the position and orientation in the estimation result linked to the past photographed image. The cooperation device according to any one of the above.
複数のVPSサーバの各々について記憶されている、当該VPSサーバがカバーしている測位情報範囲を参照し、前記受信した測位情報が該当するVPSサーバを候補として選択し、
前記選択されたVPSサーバの中から、VPS測位をリクエストする対象としてVPSサーバを決定して、前記撮影画像を送信する決定段階と、
前記決定されたVPSサーバが前記撮影画像を点群と照合して推定した、前記撮影画像の位置及び向きの推定結果を受信し、当該推定結果の成否を判定する判定段階と、
前記撮影画像と前記推定結果の成否と前記決定したVPSサーバとを紐づけて記憶する判定結果記憶段階と、を備える、コンピュータによって実行される連携方法であって、
前記決定段階では、前記判定結果記憶段階によって蓄積して記憶されている、撮影画像と当該撮影画像の推定結果の成否とVPSサーバとの情報を参照して、前記決定することを特徴とする連携方法。 receiving positioning information acquired by a terminal and a captured image captured by the terminal;
referring to the positioning information range covered by the VPS server, which is stored for each of a plurality of VPS servers, and selecting the VPS server corresponding to the received positioning information as a candidate;
a determination step of determining a VPS server as a target for requesting VPS positioning from among the selected VPS servers and transmitting the captured image;
a determination step of receiving an estimation result of the position and orientation of the captured image estimated by the determined VPS server by matching the captured image with the point cloud, and determining success or failure of the estimation result;
A determination result storage step of storing the captured image, the success or failure of the estimation result, and the determined VPS server in association with each other , wherein the linkage method is executed by a computer ,
In the decision step, the decision is made by referring to the captured image, the success or failure of the estimation result of the captured image, and information on the VPS server, which are accumulated and stored in the determination result storage step. Method.
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